CN106930566A - 乡镇钢筋混凝土装配式五人制室内足球馆 - Google Patents

Abstract

本发明是一种钢筋混凝土预制拼装的五人制室内足球运动馆，屋架是拱形结构，包括短梁、拉杆和钢绞线，其特征在于：短梁头部设球榫，按弧形拱拼接，拉杆拉结相间的短梁头部和钢绞线将短梁串连并注结构浆，形成多铰接的屋面拱形结构；屋面板采用T型轻混凝土预制板，拱屋架对屋面板是楔支撑，钢绞线穿拱形屋架和屋面板预留孔，绷紧后注结构浆，满足建筑纵向的抗震要求；建筑整体抗震好；可工厂化制作，施工便捷，造价低和能形成专业化的队伍，最大化地降低造价和提高“产品”质量。

Description

乡镇钢筋混凝土装配式五人制室内足球馆

技术领域

房屋建筑。

背景技术

足球运动是人类文明的结晶；现在形势好，越来越多的年青人爱踢足球；白天上班，晚上踢足球；各地“公私”建设的足球场多了起来，但多是搭设“简易”钢构建筑，简陋和造价不菲；“小钢构”不耐久，不安全，维护和管理费用高，要收费；不高收入的年青人“捉襟见肘”，难畅心地享受足球之美；这种状况与今天日益文明富足的社会生活不相匹配；当前足球体育场地的状况，要么是“高大上”的大型体育场馆，要么是简陋的“窝棚”，没有“中间层次”，这有社会因素也有技术因素，而技术因素是当前没有“相应”于“中档”需要的足球体育场馆的建筑形式，这个形式的基本要求应该是，经济实用安全规范维护简单的足球场馆；（室内足球场一般是“五人制”的，场地的国际标准为：长为42~38米，宽为22~18米，高度6.2~6.5净高）；社会其他各阶层人群也在呼唤建设“室内足球场”，他们知道足球是现代生活不可或缺的东西；即始自已不踢，但有孩子、有丈夫、有朋友，知道踢足球的受益远好过其他运动项目；如果有这么一天，中国全面普及足球运动，基层社会和乡镇都有足球场，让足球运动时时处处在我们的身边，那是多么灿烂的前景啊。

发明内容

为了实现经济实用的又易维护管理的五人制室内足球场，本发明技术方案要点分述如下：

１、采用平均分段的“弧”或“内接弧线段”的“短梁”拼成拱形屋架（如果跨间距3.5米，只要12跨，就能“包裹”整个足球场）；

２、“短梁”接头要实现“铰”；用粗“钢绞线”将“短梁”“串联”和“短梁”间接头用“球榫”联接；“钢铰线”二头分别固定在近基础的“短梁”头，并施加“预应力”，使之“绷紧”，使“短梁”间的凹凸“球椎”互相顶紧，不会“脱落”；

３、在“短梁”的二头用“拉杆”拉结，应对“纵向荷载”和“球榫”分解出来的拉力；

４、凸出的“球榫”要配“封闭钢筋”，即从直短梁出，再从直短梁进，“球榫”要承受荷载；同理，短梁的“球榫”的“凹球碗”也要求钢筋围合成；短梁要高标号混凝土；

5、“钢绞线”与“短梁”串联绷紧后要注结构浆，这样，“球榫”形成“铰”，并具抗震能力；

6、屋面板采用T型“轻混凝土”预制屋面板，二端“倒梯形”，在“短梁”搁置处做成“正梯形”，使屋面板“楔搁”在“短梁”上，并使“屋面板顶”同“短梁顶部”平齐，这样好铺卷材防水层；屋面板在结构中起纵向支撑作用；

7、沿建筑的纵向设全长“钢铰线”，将“短梁”和“屋面板”串接，“钢铰线”要“预应力”绷紧，二头分别固结在最外榀的相应的“短梁”外侧面；“短梁”和“屋面板”要预留“串接”孔道；钢绞线绷紧后注结构浆；钢绞线在屋面板的“握裹”下与“短梁连接处”形成“纵向分布”的“铰”，地震时的“”纵波，横波”都不能使拱形屋架倾倒和屋面板错位和掉落伤人；

8、基础采用“杯型”基础，“短梁”插入杯口，细石砼填缝，形成“铰”接，使基础不受弯矩，只有垂向荷载；

9、结构中的“拉杆”、“钢拉条”、“钢绞线”的拉力，在施工中，要逼近计算设计值，使用现代技术，“应力测试仪器”检测；每根“拉杆”都设“螺杆活接”，以调节拉力值；对于钢胶线，要“预应力”，使之达到“绷紧”要求，并注结构浆；

10、足球场不讲究“节能”，只考虑屋面板防水，屋面板上铺轻质防水卷材即可；

有益效果：

1、通常所说的建筑刚性铰一般是以钢材为主制作，暴露于空气中，易锈损；通常所说的建筑塑性铰，是少筋混凝土梁柱接头或钢构接头，用“受震易损”来耗散“地震力”； 而本发明的方案的“铰接”，不锈损，受震不易损，能“刚柔相济，耗散“地震力”；这种“铰节”，分布于整体结构各部分，大大提高结构抗震性能；

2、除基础和室内地坪外，所有建筑上部构件，工厂化预制，现场拼装，经济节能快捷造价低；

附图说明：

图1是本发明具体实施方式例的总透视图；

图2是本发明具体实施方式例的总平面图；

图3是图2的B-B剖面图；

图4是本发明体具体实施方式例的内部透视图，图中： 301.五人制足球场边线，303.纵向钢绞线；

图5是本发明具体实施方式例的短梁透视图，图中：401.球榫凹，402.短梁放大头，403.短梁钢绞线；

图6是本发明具体实施方式例的短梁透视图，图中：404.球榫凸，403.短梁钢绞线；

图7是本发明具体实施方式例的屋面局部透视图，图中：101.采光窗，102.透气帽；

图8是本发明具体实施方式例的拱局部图，图中：201.短梁，202.屋面板，203.拉杆；

图9是本发明具体实施方式例的“短梁钢绞线头”处的透视图，图中：601.短梁钢铰线头；

图10是本发明具体实施方式例的杯基透视图；

图11是本发明具体实施方式例的计算简图；图中，标注了栱的尺寸值；

图12是本发明具体实施方式例的计算简图；图中：P.基础反力，T.拉杆拉力，A.计算偶矩中心，B.要计算的拉杆，C.拱的第一根短梁。

具体实施方式

一、设计要点：

1、本示例场地尺寸按38*18M室内赛场，球场的边线处的高度净空为6.2M控制；“拱”采用半径14.52M的圆，室内地面距“圆心”3.88M，形成的“弧”均分成10段，将每段的“端点”连成“线段”，每条“线段”形成“短梁”，每条“短梁”长为3.69M，每“拱”间距3.5M；按技术方案的要求，之关键是“拉杆”拉力值；以下做“简要”的计算：（计算简图见说明书附图的图11、图12）

假定轻混凝土屋面板厚为60mm,比重按普通混凝土比重的一半，为1250kg/m3,不上人屋面活载50kg/m2；

那么基础反力P=（0.06*1250*3.5+50*3.5）*26.9/2=（262.5+175）*26.9/2=5877.65（kg）

以“A”点为偶矩中心计算“B”拉杆的拉力值T=5877*1.263/0.89=8340(kg);

直径20mm的钢筋面积是314mm2,“国规”的光圆筋屈服强度值是300N/mm2,

直径20mm光圆筋拉力允许值T=314*300=9420(kg)>8340kg；

直短梁有扩大头402，可置多条钢筋，本实例设计二根钢筋，有9420*2=18840(kg)>>8340kg，富余很大，可再调整；

其他节点的“拉杆”拉力值T更小，这里不赘述；

2、对于混凝土短梁，建议采用高标混凝土预制，按简支梁受屋面荷载计算弯矩和“轴向力”按基础反力P、拉杆拉力T的合力，要求的承载力容易满足，这里不赘述；

二、制作和施工要点：

1、要按设计值控制准确“拉杆”的拉力值，使之满足设计意图，使拱屋架受力合理均衡；

2、短梁预制和安装尺寸要求准确和满足混凝土标号设计要求；保证拼装后的“大圆弧”几何尺寸精准；短梁与短梁接头处要注结构浆，保证钢绞线不锈蚀；

3、“短梁”与杯基，要求以“铰”形式连接，所以短梁是插入，用细石砼填缝即可；

4、T形轻混凝土屋面板，要求“轻”和具有一定强度，满足“楔”做为支座形式的要求，现在的轻混凝土达到C60了，应该容易满足；

5、屋顶圆形窗可采用固定式的，降低维护成本；通风口留洞，上盖预制的球舱式的透气帽防雨水；这样形成的采光和通风系统，维护成本低；

6、本发明不同于普通建筑，有详细的和公知的“规范”可循、可监督，并且制作和施工的技术含量高，所以一定要形成“产品”和专业化的队伍制作施工，严格按设计的技术要求“出品”；

实施效果：

结构安全抗震好，工厂化制作，施工便捷，造价低和能形成专业化的队伍，最大化地降低造价和提高“产品”质量。

Claims (4)

1.本发明的一种钢筋凝土预制拼装的屋面拱形屋架结构，包括短梁、拉杆和钢绞线，其特征在于：短梁按弧形拼接，拉杆（203）拉结相间的短梁头部（402）和钢绞线（403）将短梁串连并注结构浆，成为多铰接的屋面抗震拱形屋架结构。

2.同权利1，所述的短梁与短梁间的接头，其特征在于：拼接头的形状是钢筋混凝土球榫（401）。

3.同权利1，所述的钢绞线将短梁串连，其特征在于：直短梁预制时预留孔道，钢铰线穿孔道将其串连，并注结构浆。

4.本发明的一种钢筋混凝土预制的屋面拱形屋架和预制的混凝土屋面板拼装成整体的结构，包括预制拱形屋架，预制混凝屋面板和钢绞线，其特征在于：拱屋架对屋面板是楔支撑，钢绞线穿拱形屋架和屋面板预留孔，绷紧后注结构浆，满足建筑纵向的抗震要求。